流媒體技術
流媒體技術
一、 流媒體簡介
1、流媒體的出現
長期以來，由于受到網路帶寬的限制，互聯網上的數據都是以文字、圖片之類的靜態內容為主，而那些音頻、視頻數據很難在網上發布，因為一般非壓縮的廣播級品質視頻需要160Mbps的網絡帶寬；非壓縮CD音質的音頻則需要大約2.8Mbps的網絡帶寬。目前大部分網絡用戶的帶寬還只是56Kbps，這與音頻、視頻的傳播要求相差甚遠。網絡帶寬很難在短期內得到迅速提升，因此要實現網上音頻、視頻傳播就必須在傳播文件本身下功夫，這樣就出現了流媒體(Streaming media)。所謂流媒體是指采用流式傳輸的方式在Internet播放的媒體格式，而流式傳輸方式則是將整個A/V及3D等多媒體文件經過特殊的壓縮方式分成一個個壓縮包，由視頻服務器向用戶計算機連續、實時傳送。
流媒體技術的開發創意是從傳統的TCP/IP協議對通過網絡傳送信息的控制方法中得到的。當我們通過TCP/IP協議下載文件時，服務器會按照一定的次序將文件分成若干個獨立的數據包，然后依次發送出去。而客戶端的程序會將這些數據包重新組裝起來，最終形成和原來完全一樣的完整的文件。這時候，我們就可以對這個文件進行任何可能的操作了。流技術則不然。流技術能夠按照特定的順序將文件發送出去，而播放程序則可以邊接收數據邊播放他們。
2、流媒體形式簡介
目前，在Internet/Intranet上提供流媒體服務的軟件中應用廣泛、成熟的產品還不多。 根據媒體形式的不同，流媒體可分為如下五類：
1）、流式音頻。網上流式音頻主要有數字化聲音、音樂和語音識別三種形式，如ToolVox,RealAudio,Crescendo MIDI等。
2）、流式視頻。如VDO Net公司的VDO Live，CISCO公司的IP/TV， XING Technology公司的StreamWorks等。
3）、流式動畫。如Macromedia公司的FLASH矢量動畫。
4）、流式圖象。新推出的RealPlayer G2支持RealPix流式圖象文件格式。
5）、流式文本。新推出的RealPlayer G2支持RealText流式文本文件格式。
二、流媒體實現的關鍵技術---流式傳輸
流式傳輸的定義很廣泛，現在主要指通過網絡傳送媒體（如視頻、音頻等）的技術總稱。其特定含義為通過INTERNET將影視節目傳送到PC機。
1、 流式傳輸的方式
實現流式傳輸有兩種方法：順序流式傳輸（progressive streaming）和實時流式傳輸（Realtime streaming）。
1)、順序流式傳輸（progressive streaming）
順序流式傳輸是順序下載，在下載文件的同時用戶可觀看再線媒體，在給定時刻，用戶只能觀看已下載的那部分，而不能跳到還未下載的前頭部分，順序流式傳輸不象實時流式傳輸在傳輸期間根據用戶連接的速度做調整。由于標準的HTTP服務器可發送這種形式的文件，也不需要其他特殊協議，它經常被稱作HTTP流式傳輸。順序流式傳輸比較適合高質量的短片段，如片頭、片尾和廣告，由于該文件在播放前觀看的部分是無損下載的，這種方法保證電影播放的最終質量。這意味著用戶在觀看前，必須經歷延遲，對較慢的連接尤其如此。
順序流式文件是放在標準HTTP 或 FTP服務器上，易于管理，基本上與防火墻無關。順序流式傳輸不適合長片段和有隨機訪問要求的視頻，如：講座、演說與演示。它也不支持現場廣播，嚴格說來，它是一種點播技術。
2）、實時流式傳輸（Realtime streaming）
實時流式傳輸總是實時傳送，特別適合現場事件，也支持隨機訪問，用戶可快進或后退以觀看前面或后面的內容。理論上，實時流一經播放就可不停止，但實際上，可能發生周期暫停。
實時流式傳輸必須配匹連接帶寬，這意味著在以調制解調器速度連接時圖象質量較差。而且，由于出錯丟失的信息被忽略掉，網絡擁擠或出現問題時，視頻質量很差。如欲保證視頻質量，順序流式傳輸也許更好。實時流式傳輸需要特定服務器，如QuickTime Streaming Server、RealServer與Windows Media Server。這些服務器允許你對媒體發送進行更多級別的控制，因而系統設置、管理比標準HTTP服務器更復雜。實時流式傳輸還需要特殊網絡協議，如：RTSP (Realtime Streaming Protocol)或MMS (Microsoft Media Server)。這些協議在有防火墻時有時會出現問題，導致用戶不能看到一些地點的實時內容。
2、流式傳輸的原理
1）流式傳輸的實現途徑與過程
首先，多媒體數據必須進行預處理才能適合流式傳輸，這是因為目前的網絡帶寬對多媒體巨大的數據流量來說還顯得遠遠不夠。預處理主要包括兩方面：一是降低質量；二是采用先進高效的壓縮算法。
其次，流式傳輸的實現需要緩存。這是因為Internet是以包傳輸為基礎進行斷續的異步傳輸。數據在傳輸中它們要被分解為許多包，由于網絡是動態變化的，各個包選擇的路由可能不盡相同，故到達客戶端的時間延遲也就不等。為此，使用緩存系統來彌補延遲和抖動的影響，并保證數據包的順序正確，從而使媒體數據能連續輸出，而不會因網絡暫時擁塞使播放出現停頓。
再次，流式傳輸的實現需要合適的傳輸協議。WWW技術是以HTTP協議為基礎的，而HTTP又建立在TCP協議基礎之上。由于TCP需要較多的開銷，故不太適合傳輸實時數據。在流式傳輸的實現方案中，一般采用HTTP/TCP來傳輸控制信息，而用RTP/UDP來傳輸實時聲音數據。 2） 、支持流媒體傳輸的網絡協議
A、實時傳輸協議RTP與RTCP
RTP： 實時傳輸協議（Real－timeTransportProtocol）一種用于Internet上針對多媒體數據流的一種傳輸協議。
RPCP： 實時傳輸控制協議(Real－timeTransportControlProtocol)和RTP一起提供流量控制和擁塞控制服務。
RTP是用于Internet上針對多媒體數據流的一種傳輸協議。RTP被定義為在一對一或一對多的傳輸情況下工作，其目的是提供時間信息和實現流同步。RTP通常使用UDP來傳送數據，但RTP也可以在TCP或ATM等其他協議之上工作。當應用程序開始一個RTP會話時將使用兩個端口：一個
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